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森国科推出2000V SiC <span style='color:red'>MOS</span>FET、JBS & Easy3B 功率模块系列产品，满足1500V 以上高压应用场景

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森国科推出2000V SiC MOSFET、JBS & Easy3B 功率模块系列产品，满足1500V 以上高压应用场景

　　在如今的科技发展浪潮中，电力电子器件的性能对众多领域的发展至关重要。随着1500V 光储系统的广泛应用，1000V/800V 新能源汽车架构平台的蓬勃发展，高压兆充的快速布局，森国科及时推出了 2000V SiC 分立器件及模块产品。森国科的2000V SiC产品系列正是顺应市场需求而生，它能在提高效率、降低损耗等方面发挥重要作用。　　众所周知，1500V高压光伏系统具备多方面显著优势。其通过增加串联光伏组件块数、减少并联电路数量，有效削减接线盒及线缆数量。电压提升后，线缆损耗进一步降低，系统发电效率得以提高。　　同时，设备(逆变器、变压器)的功率密度提升，体积减小，降低运输和维护工作量，有利于降低光伏系统成本。此外，顺应高压并网发展趋势，该系统在未来的能源格局中更具适应性和竞争力。　　在光伏发电侧，当光伏组串的母线电压高达1500V的时候，就要求逆变器的输入侧能承受1500V的电压，从而要求逆变器内部的高压侧功率器件的耐压要求高达2000V以上，而电压越高就越能发挥SiC功率器件的优势，　　上面的光伏发电框图直观展示了光伏发电系统的整体架构与运行流程。逆变器与2000V SiC器件紧密相连。2000V SiC 器件有利于简化光伏逆变器的拓扑结构、提升功率密度、提升系统效率、降低系统成本。具体来说，它可以支持1500V的MPPT升压电路，减少系统损耗，提升效率。在组串式逆变器领域，对于8kW - 150kW的大功率逆变器，能将直流 - 交流转换效率提升至99%以上，显著降低能量损耗。　　在光伏逆变器中，有以上三种升压变换电路拓扑，分别是1100V System、1500V FC - Boost System和1500V 2-level System。这些电路拓扑有显著优势。使用SiC器件比传统Si器件频率更高、效率更高，能让电路运行更高效。　　01　　森国科针对1500V 工作电压系统需求，推出了2000V/35mΩ的SiC MOSFET KWM035200A，2000V/20A 的SiC JBS KWS20200A，两款产品的温度适用范围广，都可以在-55℃到175℃间稳定工作，且通过了JEDEC的严格测试，包括HV - HTRB和HV - H3TRB，可靠性极高。其驱动电压在15V至18V，采用开尔文源极引脚的封装设计可减少开关损耗，提升开关速度。　　02　　基于森国科自研的2000V SiC MOSFET & JBS 晶圆，森国科还推出了一款2000V/19 mΩ SiC 模块KC019DF20W3M1，这是一款全碳化硅模块(4 通道 Boost)，其工作温度范围在 -55℃到 175℃之间，通过了 JEDEC 的严格测试，包括 HV - HTRB 和 HV - H3TRB。　　该模块采用 3B 封装并加装铜金属底座，既安装牢固，又消除了塑料底座老化隐患，安全性大幅提升。内部集成 4 相升压电路，共用电源接地并分 2 组，还集成热敏电阻监测温度，能灵活适配 2 路或 4 路直流输入，满足多样设计需求。对比分立器件方案，它大幅提升功率密度，简化电路设计。　　在前面的分享中，我们详细介绍了森国科2000V SiC功率器件的出生背景、优势、相关电路拓扑以及具体的器件型号和模块型号等内容。随着越来越多的高压应用的快速发展，森国科将推出更多2000V系列的SiC 功率器件，针对不同的应用场景，推出最合适的功率器件及模块产品。

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森国科

发布时间：2025-08-13 13:54 阅读量：337 继续阅读>>

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SiC MOSFET短路时间偏弱：破解瓶颈，森国科新品给出强劲答案

　　SiC MOSFET以其优异的耐压、高开关频率和低损耗性能，正持续推动着新能源车、光伏逆变和工业电源等领域的变革。然而，相比传统硅基IGBT，大多数SiC MOSFET暴露出一个明显的技术挑战：短路耐受时间(TSC)相对偏短(通常≤ 3μs)，这一特性增加了工程师在实际使用时候的应用难度，阻碍了其在大功率、高可靠性应用场景中快速使用进程。　　为何SiC MOSFET更“怕”短路?SiC材料先天特性是短板的核心源头　　01更快的热失控　　SiC卓越的热导率在短路时变成了“双刃剑”，它能极快地将短路点高温扩散开来，导致更大区域的结温飙升直至器件烧毁;　　02饱和电流密度更高　　同样沟道尺寸下，SiC导通能力更强，带来异常严峻的短路电流冲击;　　03更薄的栅氧层　　追求低导通电阻需微缩单元尺寸与减薄栅氧，使得器件在高压过流下更易发生栅氧击穿;　　04材料失配挑战　　SiC材料内部微管等固有缺陷，在极端电气应力下容易成为失效起点。　　面对SiC MOSFET 短路时间偏弱的问题，通常的解决方法一是在驱动电路方面尽量做好保护，比如采用智能驱动保护电路，二是系统协同保护设计。　　PART01　　智能驱动保护电路通常有三种措施　　——高速电流检测 + 逻辑保护　　部署响应达纳秒级的电流采样单元(如无感电阻，罗氏线圈)，配合硬逻辑快速关断;　　——有源米勒钳位技术　　主动抑制米勒效应导通导致的误导通风险，保护其在关断安全区;　　——软关断策略　　感知短路后，实施栅压缓降的非硬关断方式(如“两步关断”)，避免过高di/dt引发的浪涌电压损坏器件。　　PART02　　系统协同保护设计有如下两种措施　　缩短驱动回路，选用高频性能更佳、驱动功率足够大的专用驱动IC，从源头提升响应速度;　　充分利用控制器(如DSP、MCU)的算法优化短路检测速度和关断保护逻辑。　　面对SiC MOSFET 短路时间偏弱的难题，森国科研发团队通过工艺创新及器件结构设计创新，推出了行业领先的4.5μs 的SiC MOSFET。　　在这一技术攻坚背景下，森国科推出业界领先的1200V/40mΩ SiC MOSFET产品K3M040120-J，该器件最大亮点在于实现了高达4.5µs的短路耐受时间，树立了同类产品的性能新标杆，显著提升了大功率新能源系统的安全性和可靠性裕量。森国科K3M040120-J的产品规格书K3M040120-J 实测的短路耐受时间波形图　　短路耐受时间是SiC MOSFET进入电动引擎等高可靠场景的重要敲门砖。森国科短路耐受时间加强系列的问世突破了材料限制，引领产品鲁棒性迈入新阶段，为国产高端SiC 功率半导体产业注入强大引擎。未来随着设计与工艺的持续迭代，“短板”正不断被克服。随着设计协同优化与新型保护技术的成熟普及，SiC MOSFET将继续赋能全球绿色电力产业。

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森国科

发布时间：2025-08-13 13:51 阅读量：318 继续阅读>>

<span style='color:red'>MOS</span>场效应管的分类、结构以及原理

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MOS场效应管的分类、结构以及原理

　　场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管，是较新型的半导体材料，利用电场效应来控制晶体管的电流，因而得名。它只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。从场效应管的结构来划分，它有结型场效应管和绝缘栅型场效应管之分。　　1.结型场效应管　　(1) 结型场效应管结构　　它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结，形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。两个P区即为栅极，N型硅的一端是漏极，另一端是源极。　　(2) 结型场效应管工作原理　　以N沟道为例说明其工作原理。　　当VGS=0时，在漏、源之间加有一定电压时，在漏源间将形成多子的漂移运动，产生漏极电流。当VGS《0时，PN结反偏，形成耗尽层，漏源间的沟道将变窄，ID将减小，VGS继续减小，沟道继续变窄，ID继续减小直至为0。当漏极电流为零时所对应的栅源电压VGS称为夹断电压VGS (off)。　　(3)结型场效应管特性曲线　　结型场效应管的特性曲线有两条，　　一是输出特性曲线(ID=f(VDS)| VGS=常量)，　　二是转移特性曲线(ID=f(VGS)|VDS =常量)。　　N沟道结型场效应管的特性曲线　　2. 绝缘栅场效应三极管的工作原理　　绝缘栅场效应三极管分为：　　耗尽型→N沟道、P沟道　　增强型→N沟道、P沟道　　(1)N沟道耗尽型绝缘栅场效应管结构　　它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。所以当VGS=0时，这些正离子已经感应出反型层，形成了沟道。于是，只要有漏源电压，就有漏极电流存在。当VGS》0时，将使ID进一步增加。VGS《0时，随着VGS的减小漏极电流逐渐减小，直至ID=0。对应ID=0的VGS称为夹断电压，用符号VGS (off)表示，有时也用VP表示。　　(2)N沟道增强型绝缘栅场效应管结构　　N沟道增强型绝缘栅场效应管，结构与耗尽型类似。但当VGS=0 V时，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。当栅极加有电压时，若VGS》VGS (th)时，形成沟道，将漏极和源极沟通。如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。在VGS=0V时ID=0，只有当VGS》VGS (th)后才会出现漏极电流，这种MOS管称为增强型MOS管。　　VGS(th)——开启电压或阀电压;　　(3)P沟道增强型和耗尽型MOSFET　　P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。

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场效应管

发布时间：2025-08-12 11:22 阅读量：307 继续阅读>>

威兆半导体推出1200V40mohm SIC<span style='color:red'>MOS</span>单管产品

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威兆半导体推出1200V40mohm SICMOS单管产品

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威兆半导体

发布时间：2025-08-07 11:12 阅读量：457 继续阅读>>

江西萨瑞微独家研发一种LD<span style='color:red'>MOS</span>场效应管及其制备方法

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江西萨瑞微独家研发一种LDMOS场效应管及其制备方法

　　江西萨瑞微独家研发一种LDMOS场效应管及其制备方法。　　本发明涉及半导体器件设计领域，具体涉及一种LDMOS场效应管及其制备方法。　　在当前半导体行业竞争日趋激烈的背景下，LDMOS场效应管因其在高压应用中的优越性能而受到广泛关注。本文将深入剖析一种LDMOS场效应管及其制备方法，旨在为半导体领域的专业人士和爱好者提供前沿的技术动态和实践指导。　　01 背景技术　　LDMOS场效应管，即横向扩散金属氧化物半导体器件。随着对击穿电压要求的提高，对LDMOS场效应管中场板要求也高。　　现有的LDMOS场效应管，由于结构限制，场氧化层与浅氧化层的交界位置氧含量较低，导致生长速度慢，即降低了LDMOS器件的耐压水平。　　目前，对该击穿点的优化通常是将场氧化层与浅氧化层共同形成的场板面积增大，提升场效应管的整体耐压水平，此举直接影响是场效应管的面积对应增加。这种改进，并未从根本上优化该击穿点。　　02 发明内容　　针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种LDMOS场效应管及其制备方法，方法步骤包括：　　1、提供半导体衬底，对半导体衬底进行刻蚀以得到若干个沟槽区。　　2、在沟槽区内形成介质层，使介质层覆盖于沟槽区的底面与侧壁。　　3、对沟槽区内的介质层进行离子注入。注入成分包括碳离子与氢离子。　　4、对离子改性层刻蚀，随着深度增加，该离子改性层的厚度递增，且顶部齐平于半导体衬底的表面。　　5、采用热氧化工艺，按照第一热氧化条件，在沟槽区内的离子改性层之上形成浅氧化层，使浅氧化层的顶面低于介质层的顶面。　　6、采用热氧化工艺，按照第二热氧化条件，在半导体衬底与浅氧化层之上沉积场氧化层，使场氧化层于沟槽区内的底面低于介质层的顶面，形成LDMOS场效应管的场板。　　7、其中，第一热氧化条件与第二热氧化条件均包括温度条件、氧含量条件与氧流速条件。　　有益效果　　实现对LDMOS纵向耗尽的调节，进而提升LDMOS场效应管的BV水平。浅氧化层与场氧化层交界的附近位置并非尖角，能够有效的优化浅氧化层与场氧化层之间的薄弱击穿点，不再需要将场板加大，也就不需要被动的增加芯片面积，提升了LDMOS场效应管的耐压水平。　　实验结果分析　　在本发明中，通过降低介质层的倾斜角度，在其它参数不变的情况下，LDMOS场效应管的BV值具有一定的提升，而在介质层的倾斜角度相同、第一氧流速与第二氧流速更大的情况下，LDMOS场效应管的BV值更大;相反的，对比例中由于场氧化层与介质层无接触，即使在制备参数不变的情况下，其BV值也略有下降。　　03 结论　　综上，在本发明所示的LDMOS场效应管的制备过程中，通过降低介质层的倾斜角度，以及提升浅氧化层、场氧化层制备过程中的温度与氧流速，能够有效提升LDMOS场效应管的器件耐压。

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江西萨瑞微

发布时间：2025-08-01 14:01 阅读量：320 继续阅读>>

ROHM推出实现业界超低电路电流的超小尺寸C<span style='color:red'>MOS</span>运算放大器

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ROHM推出实现业界超低电路电流的超小尺寸CMOS运算放大器

　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)今日宣布，推出工作时的电路电流可控制在业界超低水平的超小尺寸CMOS运算放大器“TLR1901GXZ”。该产品非常适用于电池或充电电池驱动的便携式测量仪、可穿戴设备和室内探测器等小型应用中的测量放大器。　　近年来，随着便携式测量仪和可穿戴设备等由电池驱动的应用对控制精度要求的不断提高，用于量化温度、湿度、振动、压力、流量等参数的传感器以及用来放大传感器信号的运算放大器的重要性日益凸显。另一方面，在致力于实现可持续发展社会等大背景下，应用产品的小型化和节能化已成为当务之急，对单个器件也提出了同样的要求。在这种背景下，ROHM通过进一步优化多年来积累的 “工艺技术”、“封装技术”和“Nano Energy™电路技术”，开发出满足“小型化”、“低静态电流”和“高精度”三大需求的运算放大器。　　新产品通过采用引脚间距缩小至0.35mm的WLCSP*1封装，实现1mm²以下的超小尺寸，同时兼具超低静态电流特性，工作时的电路电流可控制在业界超低的160nA(Typ.)。由此，该新产品不仅能在有限的空间内实现高密度安装，还能大大延长电池寿命和应用产品的续航时间。　　另外，新产品的输入失调电压*2在低静态电流运算放大器中表现尤为突出，最大仅为0.55mV，比普通产品减少约45%。输入失调电压温漂*3也能保证最大仅7µV/℃，即使在易受外部温度影响的设备中也能实现高精度工作。　　此外，若搭配ROHM的超小型通用电阻器MCR004(0402尺寸)和MCR006(0603尺寸)作为运算放大器的增益调节等外围元件使用，可进一步提升设计的灵活性。0402尺寸还提供环保型无铅电阻产品MCR004E。　　新产品已于2025年6月开始暂以2万个/月的规模投入量产。此外，新产品已经开始通过电商进行销售(样品价格300日元/个，不含税)。为便于客户进行初期评估和替换研究，ROHM还提供可支持 SSOP5封装的装有IC的转接板。　　未来，ROHM将持续推进产品的小型化，同时利用自有的超低静态电流技术进一步降低运算放大器的功耗。另外，ROHM还将持续致力于提升产品在低噪声、低失调电压和扩大电源电压范围等方面的性能，并通过提升应用产品的控制精度为解决社会课题贡献力量。　　<产品主要特性>　　<应用示例>　　・消费电子：可穿戴设备、智能设备、人体感应传感器等　　・工业设备：气体探测器、火灾报警器、便携式测量仪、各种物联网设备用的环境传感器等　　<电商销售信息>　　发售时间：2025年6月起　　电商平台：新产品在AMEYA360等电商平台将逐步发售。　　・产品型号：TLR1901GXZ-E2　　・装有IC的转接板：TLR1901GXZ-EVK-001 　　<关于Nano Energy™>　　Nano Energy™是指通过融合ROHM垂直整合型生产体制中的“电路设计”、“布局”和“工艺”三大先进模拟技术，实现了纳安(nA)级电路电流的超低静态电流技术。该技术不仅可以延长电池供电的物联网设备和移动设备的续航时间，还有助于不希望增加功耗的工业设备等实现高效运行。 https://www.rohm.com.cn/support/nano 　　・Nano Energy™是ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。　　<术语解说>　　*1)WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)　　在晶圆状态下完成引脚成型和布线，随后切割成芯片的超小型封装。与将晶圆切割成芯片后通过树脂模塑形成引脚等的普通封装形式不同，这种封装可以做到与内部的半导体芯片相同大小，因此可以缩减封装的尺寸。　　*2)输入失调电压　　运算放大器输入引脚间产生的误差电压。　　*3)输入失调电压温漂　　温度升降导致输入失调电压的波动。该波动量越小，运算放大器的精度越高。

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发布时间：2025-07-29 14:23 阅读量：448 继续阅读>>

瑞萨电子：高性能系统如何从GaN和低压<span style='color:red'>MOS</span>FET中受益

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瑞萨电子：高性能系统如何从GaN和低压MOSFET中受益

　　Gabriele Clapier，Power System Marketing Manager："随着汽车、工业和机器人应用对效率、功率密度和可靠性的要求不断提高，功率半导体技术也取得了长足的发展。氮化镓(GaN)和低压MOSFET是推动这一发展的两项最具影响力的创新。Renesas一直处于这些进步技术的最前沿，为这些要求苛刻的行业提供量身定制的高性能解决方案。在这里，我想探讨GaN和MOSFET在这些应用中的作用、它们的优势和挑战，并探讨一些行业用例。"　　GaN和Cascode D-Mode架构的优势　　与传统的硅基器件相比，GaN具有许多优势，包括更高的效率、更快的开关速度和卓越的热性能。这些优势源于GaN较低的导通电阻和更少的栅极电荷，这有助于降低导通和开关损耗。GaN还允许更高的开关频率，从而实现更紧凑、更高效的电力电子设计。　　GaN最有效的实现方式之一是Cascode D-Mode(耗尽模式)配置，通过常开GaN高电子迁移率晶体管 (HEMT)与低压硅MOSFET配对，以创建常闭器件。　　这种组合可以发挥GaN的高效率和快速开关特性，同时保持了使用传统硅栅极驱动器的易控制的特性。 Cascode方法提供更强的耐用性、高电压作以及与现有电路拓扑的兼容性，使其成为高效电源应用的首选解决方案。　　主要应用–能源、电动汽车充电、电机控制和汽车　　可再生能源的兴起也增加了对便携性和高效系统的需求。基于GaN的解决方案被广泛使用，因为它们支持紧凑、轻便和高效的USB-C电源系统，通过提供更快的充电和更高的能源转换率，实现便携性的设计目标。　　随着电动汽车的加速采用，智能充电解决方案对于效率和监控至关重要。基于GaN和MOSFET的电力电子器件可帮助实现这关键系统的高效率、低散热和快速开关速度的目。访问这些应用页面，了解这如何有利于X-in-1集成和其他安全、高效且可扩展的电动和混合动力汽车(EV/HEV)解决方案。　　现代AI驱动型电机控制解决方案利用GaN和低压 MOSFET来提高精度和效率。边缘AI在机器人和工业自动化中发挥着重要作用，可实现实时调整、预测性维护和更高能源效率。基于AI的控制算法与高性能功率器件的集成确保了卓越的电机性能，同时降低了能耗。高压GaN技术通过降低损耗和提高功率密度，正在彻底改变功率转换，这些进步使工业和汽车应用都受益。基于高压GaN的转换器可实现更紧凑、更轻便的设计，并具有卓越的功率转换能力。在1.2kW高压GaN逆变器解决方案中查看其实际应用。在电机驱动和机器人应用页面上查看其他高功率交流驱动器设计。　　GaN FET和MOSFET通过实现最小的功率损耗、更强的安全性和稳健的性能，在汽车应用中发挥着至关重要的作用。例如，在上述EV系统中，将多种动力功能集成到单个X-in-1E-Axle解决方案中，可显著提高效率并降低系统复杂性。氮化镓技术提高了功率转换效率，减小了尺寸和重量，最终延长了行驶里程和可靠性，这是将逆变器、车载充电器(OBC)、DC/DC转换器和配电单元(PDU)组合在一起时的关键因素。　　在不断增长的电动两轮车市场中，高效的48V无刷直流 (BLDC)电机控制解决方案至关重要。具有优化 FOM(品质因数，RDSon xQG)的低压MOSFET可实现更高的开关频率、更低的损耗和更好的热性能，从而可帮助实现紧凑、轻便的动力系统，延长电池寿命并改善加速性能。　　总结　　GaN和低压MOSFET正在彻底改变多个领域的电力电子技术，瑞萨电子通过为可再生能源、电动汽车充电、电机控制和下一代汽车架构提供高效、高性能的解决方案来推动这些创新。随着技术的不断进步，这些技术将进一步提高未来工业和汽车应用的能效、可靠性和集成度。

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发布时间：2025-07-24 13:33 阅读量：449 继续阅读>>

江西萨瑞微推出500V-800V 平面栅VD<span style='color:red'>MOS</span>

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江西萨瑞微推出500V-800V 平面栅VDMOS

　　平面栅VDMOS 详细介绍　　平面栅VDMOS(Vertical Double-Diffused Metal-Oxide-Semiconductor)是一种特殊类型的MOSFET，主要用于功率电子应用。它结合了平面栅(Planar Gate)和垂直扩散技术，以提高功率处理能力和开关效率。　　结构特点　　垂直结构：　　与传统平面MOSFET不同，VDMOS的主要特点是其垂直结构，即电流沿垂直方向流动。这种设计使得器件能处理更高的功率。　　双重扩散(Double-Diffused)：　　VDMOS的源极和漏极区域通过双重扩散工艺形成。这种工艺允许在较低的电压下获得较高的电流承载能力。　　平面栅(Planar Gate)：　　栅极结构与传统的平面MOSFET类似，使用一层氧化物隔离栅极与半导体之间的直接接触。平面栅设计有助于控制沟道的导电性。　　沟道(Channel)：　　栅极施加电压时，会在源极和漏极之间的半导体材料表面形成一个沟道，这个沟道是垂直于平面栅的。　　工作原理　　开关特性：　　当栅极电压高于阈值电压时，VDMOS形成导电沟道，允许电流从源极流向漏极。垂直结构使其在高电压下仍能保持高开关效率。　　功率处理：　　由于其垂直结构，VDMOS能够承受较高的电压和电流，适用于高功率应用，如电源管理和电动汽车驱动系统。　　萨瑞产品优势　　产品概述及特点　　Product Overview and Features　　萨瑞微提供500V-800V 平面栅VDMOS 。产品采用业界优良的平面技术、独特的器件设计，并结合萨瑞自有封装优势，雪崩耐量高， EMI兼容性好，抗冲击能力强。　　产品应用领域　　应用于开关电源、照明、充电器、适配器、 DC-DC、吹风机等。　　产品选型　　应用拓扑图及应用案例　　吹风机　　充电器/适配器

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江西萨瑞微

发布时间：2025-07-21 16:19 阅读量：380 继续阅读>>

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江西萨瑞微：MOS 管在无人机电池中的关键应用

　　无人机，全称为无人驾驶航空器(Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV)，是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机通过自主飞行控制系统或遥控设备，实现飞行和任务执行。　　无人机的分类　　1.按用途分类　　军用无人机：用于侦察、监视、打击等军事任务。　　民用无人机：用于农业、物流、测绘、影视拍摄等领域。　　商业无人机：用于快递配送、巡检、安防等商业应用。　　2.按飞行方式分类　　固定翼无人机：类似传统飞机，依靠机翼产生升力，飞行速度快，航程远。　　旋翼无人机：包括直升机型和多旋翼型，利用旋翼产生升力，具有悬停能力，适合低速、精细操作。　　垂直起降无人机(VTOL)：兼具固定翼和旋翼无人机的特点，能垂直起降，又具备高速巡航能力。　　3.按控制方式分类　　遥控无人机：由地面操作者通过遥控器实时控制。　　自主无人机：根据预先设定的程序或通过传感器和算法实现自主飞行。　　无人机的应用　　无人机技术的快速发展，使其在多个领域得到广泛应用：农业领域、物流配送、测绘与遥感、影视与媒体、安防与巡检、应急救援、科学研究、军事应用等　　无人机电池管理系统BMS　　无人机的主要组成部分　　机架、电机、螺旋桨、飞行控制器、电子调速器、电池与电源系统、遥控系统、天线、起落架、摄像头和云台(可选)、GPS模块(可选)　　电池管理系统BMS　　电池作为无人机的主要能源，其管理与维护对于确保无人机的性能、安全性和寿命至关重要。　　什么是电池管理系统(BMS)　　电池管理系统(BMS)是指用于监测、管理和保护电池组的电子系统。其主要功能是确保电池在安全、可靠和高效的条件下运行。对于无人机而言，BMS负责管理其动力电池，保障无人机的正常飞行和操作。　　无人机BMS的组成结构　　电池监测单元(BMU)　　电压监测：实时测量每个电芯的电压，防止过充电或过放电。　　温度监测：通过温度传感器监测电池的温度，防止过热或过冷。　　电流监测：测量充放电电流，确保电流在安全范围内。　　通信模块　　有线通信接口：如CAN总线、I2C、SPI或UART，用于与飞控系统实时交换数据。　　无线通信模块(可选)：通过无线方式传输电池信息，方便远程监控。　　功率控制模块　　图中有二组MOSFET模块，分别用于控制放电、充电和预充电。　　放电MOS：控制电池放电电流的通断。当需要放电时，控制信号使放电MOS导通。　　充电MOS：控制电池的充电电流的通断。类似放电MOS，当需要充电时，控制信号使充电MOS导通。　　预充电MOS：预充电是为了在充电开始时防止瞬时大电流对电池或电路造成损坏。它通过限流电阻慢慢对电池充电，直到电压达到安全范围。　　推荐使用江西萨瑞微MOSFET系列　　这二组MOS开关器件的选择需要根据系统的功率需求以及电池组的额定电流来进行设计。常见的参数包括：　　导通电阻Rds(on)：开关导通时的内阻，Rds(on)越小，损耗越低。　　最大电流承受能力：MOS管的额定电流要大于最大充放电电流。　　耐压值Vds：选择时需要考虑最大电池电压，MOS管的耐压值应大于电池组的总电压。　　电流检测　　电流采样电阻：放电路径中的采样电阻用于测量流经电池组的电流。通过测量电阻上的压降，可以得到当前电流值。电阻的选择需要考虑：　　阻值：通常选择低阻值(如毫欧级)以减少功率损耗。　　功率额定值：需要能够承受较大的电流，防止烧毁。　　隔离电源模块　　DC/DC隔离电源模块：由于BMS的不同电路部分工作在不同电压层次下，为了实现隔离，同时确保不同电压的稳定供电，通常需要使用DC/DC转换器。它的选择主要考虑以下参数：　　输入电压范围：要支持电池组的电压范围。　　输出电压和电流：要满足控制电路的供电需求。　　控制单元(MCU)　　数据处理：收集并处理来自监测单元的数据。　　逻辑控制：根据电池状态执行相应的控制策略，如开启保护功能。　　通信管理：与无人机飞控系统或地面站进行数据通信。　　安全机制　　保险丝：在极端过流情况下切断电路，提供最后的安全保障。　　电气隔离：通过光耦合器或隔离变压器，实现电路间的电气隔离，提升系统安全性。　　温度保护与检测　　温度开关和MOSFET：用于监控电池组的温度，当温度过高时，它会触发保护机制，关闭充电或放电回路，防止电池过热损坏。温度开关一般选择能在设定的温度点上准确动作的器件，MOSFET则用于控制保护电路的通断　　结论　　无人机BMS通过硬件和软件的结合，对电池进行全面的监测和管理。其主要功能是确保电池的安全使用，延长电池寿命，提高无人机的续航能力和运行可靠性。在设计上，需要考虑无人机的特殊需求，如轻量化、体积小、功耗低和抗干扰能力强。同时，随着无人机技术的发展，BMS也在不断升级，集成更多智能化和网络化功能，支持远程监控、数据分析和云端管理。

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江西萨瑞微

发布时间：2025-07-17 15:06 阅读量：384 继续阅读>>

上海雷卯电子：智能机器人里的<span style='color:red'>MOS</span>FET选型要求

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上海雷卯电子：智能机器人里的MOSFET选型要求

　　具身智能机器人，通常由多个子系统组成，而 MOSFET 作为关键的功率开关器件，在多个子系统中扮演着核心角色。下面我们来拆解一下：　　一、具身智能机器人的主要组成部分　　1、主控制器/计算单元：　　机器人的“大脑”。通常是高性能处理器(如CPU、GPU、NPU)组成的计算平台，运行操作系统、AI算法、路径规划、决策控制等。　　2、感知系统：　　机器人的“感官”。　　传感器：摄像头(视觉)、激光雷达/超声波雷达(测距、建图)、IMU(惯性测量单元，姿态)、编码器(电机位置/速度)、力/力矩传感器、麦克风(声音)、触摸传感器等。　　传感器接口与处理电路：负责采集、滤波、放大、模数转换传感器信号。　　3、运动系统：　　机器人的“肢体”。　　执行器：最核心的是电机(直流有刷电机、直流无刷电机、步进电机、伺服电机)。还可能包括液压/气动执行器(在工业机器人或大型机器人中更常见)。　　驱动器/功率放大器：将控制信号(来自主控制器)转换成驱动执行器所需的大电流/大电压功率信号。这是MOSFET应用最密集的地方。　　机械结构：关节、连杆、齿轮箱、轮子/履带等。　　4、电源管理系统：　　电池：通常是锂离子/锂聚合物电池组。　　充电管理电路：控制电池充电过程。　　电压转换模块：将电池电压转换成系统各部分(主控、传感器、驱动器等)所需的不同电压等级(如12V, 5V, 3.3V, 1.8V等)。DC-DC转换器大量使用MOSFET。　　电源分配与保护：开关控制各路电源通断，过压/过流/欠压保护。　　5、通信系统：　　内部通信总线： CAN, I2C, SPI, UART, Ethernet等，连接主控与各子系统。　　外部通信： Wi-Fi, 蓝牙, 4G/5G, 以太网等，用于与云端、其他设备或用户交互。　　人机交互：显示屏、扬声器、指示灯、触摸屏、语音交互模块等。　　软件与算法：操作系统、驱动程序、感知算法(SLAM、目标检测识别)、导航规划算法、运动控制算法、决策AI、应用程序等。　　二、MOSFET在智能机器人中的应用及选型要点　　MOSFET在智能机器人的核心作用是在各种电路中作为高效、快速、可控的电子开关或放大器，用于功率控制和转换。　　1、电机驱动(运动系统-驱动器)　　(1)MOSFET应用　　H桥驱动电路(有刷直流电机)：由4个MOSFET组成全桥或半桥电路，或者用上海雷卯两颗合封(N+P)MOSFET精确控制MOSFET的开通和关断，可以控制电机的方向、速度(通过PWM脉宽调制)和启停。开关损耗和导通损耗是关键。N+P合封MOSM,驱动简单，电路尺寸更小。下图为合封。　　三相逆变器(无刷直流电机/永磁同步电机)：由6个MOSFET(每相上桥臂和下桥臂各一个)组成三相全桥逆变电路，或三颗合封MOSFET，通过精确控制MOSFET的开关时序(通常采用空间矢量脉宽调制SVPWM)，产生旋转磁场驱动电机。要求开关频率高、开关速度快、损耗低。　　(2)常用MOSFET类型：　　功率MOSFET：这是最主要的应用。根据电机功率(电压、电流)选择合适规格的N沟道增强型MOSFET。　　低导通电阻MOSFET：至关重要!导通电阻直接决定导通损耗和发热。常用 Trench MOSFET 或 Super Junction MOSFET 技术实现低 Rds(on)。　　快速开关MOSFET：高开关频率可提高控制精度和效率，降低电机噪声(人耳可闻噪声)。需要低栅极电荷和米勒电容。　　集成模块：为简化设计、提高功率密度和可靠性，常使用将MOSFET、栅极驱动、保护电路集成在一起的 IPM 或 PIM。　　(3)选型关键参数：　　额定电压、额定电流、导通电阻、栅极电荷、开关速度、热阻、封装。　　上海雷卯有多种型号MOSFET适合用于智能机器人电机驱动。　　2、电源管理系统　　(1)MOSFET在电源管理系统应用　　同步整流：DC-DC转换器 (降压/升压/升降压)　　电池保护板：MOSFET串联在电池组充放电回路中，作为开关。当检测到过充、过放、过流或短路时，关断MOSFET 以切断回路，保护电池安全。要求导通电阻极低(减小压降损耗)、开关速度适中、可靠性极高。　　负载开关：控制子系统电源的通断(如关闭未使用的传感器模块以省电)。MOSFET作为受控开关串联在电源路径上。要求导通电阻低、关断漏电流小。　　(2)电源管理常用MOSFET类型　　功率MOSFET：用于DC-DC主开关和同步整流开关。同样追求低 Rds(on) 和高开关速度。　　低导通电阻 MOSFET：在同步整流和负载开关中至关重要。　　专用电池保护MOSFET：通常为N沟道，具有极低的导通电阻和适合保护板应用的封装。　　小信号MOSFET：可能用于控制逻辑或辅助电源开关。　　(3)选型关键参数　　额定电压、额定电流、导通电阻、栅极电荷、开关速度(对于开关管)、体二极管特性(对于同步整流)、关断漏电流(对于负载开关)。　　3、传感器接口与执行器控制　　(1)作用　　高功率传感器/执行器驱动：某些特殊传感器(如大功率激光发射管)或执行器(如电磁阀、大功率LED灯)可能需要MOSFET作为开关来控制其供电。　　脉冲信号放大：在驱动某些需要较大电流脉冲的传感器(如超声波发射器)时，可能用到MOSFET进行功率放大。　　(2)常用MOSFET类型：　　中小功率MOSFET：通常对开关速度要求不如电机驱动那么高，更关注导通电阻和成本。　　逻辑电平MOSFET：方便由微控制器GPIO直接驱动。比如说2N2007。　　(3)选型关键参数：　　额定电压、额定电流、导通电阻、栅极阈值电压。　　综上所述: MOSFET在智能机器人中的核心战场是电机驱动和电源管理(特别是DC-DC转换器中的同步整流)。

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雷卯电子

发布时间：2025-07-16 17:36 阅读量：370 继续阅读>>

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